package leetcode.recursive;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

//78. 子集   不包含重复数字
//90. 子集 II  包含重复数字
public class Subsets {

    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {1, 2, 3};
        System.out.println(subsetsP(data));
    }

    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        boolean[] used = new boolean[nums.length];
        backtrace(res, path, nums.length, 0, used, nums);
        return res;
    }

    private void backtrace(List<List<Integer>> res, List<Integer> path,
                           int length, int start, boolean[] used, int[] nums) {

        res.add(new ArrayList<>(path));
        for (int i = start; i < length; i++) {
            if (!used[i]) {
                path.add(nums[i]);
                used[i] = true;
                backtrace(res, path, length, i + 1, used, nums);
                used[i] = false;
                path.remove(path.size() - 1);
            }

        }
    }


    public static List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        // 使用 used 数组来记录哪一个元素在当前路径中被使用了
        boolean[] used = new boolean[nums.length];
        // 首先排序，让相同的两个元素排到一起去，便于去重
        Arrays.sort(nums);
        backtrace2(res, path, nums.length, 0, used, nums);
        return res;

    }

    private static void backtrace2(List<List<Integer>> res, List<Integer> path,
                                   int length, int start, boolean[] used, int[] nums) {

        res.add(new ArrayList<>(path));
        for (int i = start; i < length; i++) {
            // 如果当前元素和前一个元素相同，而且前一个元素没有被访问，
            // 说明前一个相同的元素在当前层已经被用过了
            if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i] && !used[i - 1]) {
                continue;
            }
            used[i] = true;
            path.add(nums[i]);
            backtrace2(res, path, length, i + 1, used, nums);
            path.remove(path.size() - 1);
            used[i] = false;
        }
    }

    // 暴力
    public static List<List<Integer>> subsetsP(int[] nums) {;
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        res.add(new ArrayList<>());
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int size = res.size();
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                List<Integer> tmp = new ArrayList<>(res.get(j));
                tmp.add(nums[i]);
                res.add(tmp);
            }
        }
            return res;
    }


    // 回溯
    public static List<List<Integer>> subsetsWithDupP(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        boolean[] used = new boolean[nums.length];
        // 由于有重复元素，所以先排序，便于去重
        Arrays.sort(nums);
        back(res, path, used, nums, 0, nums.length);
        return res;
    }

    private static void back(List<List<Integer>> res, List<Integer> path, boolean[] used, int[] nums, int start, int n) {

        res.add(new ArrayList<>(path));
        for (int i = start; i < n; i++) {
            // 去重
            if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i] && !used[i - 1]) {
                continue;
            }
            used[i] = true;
            path.add(nums[i]);
            back(res, path, used, nums, i + 1, n);
            // 回滚
            path.remove(path.size() - 1);
            used[i] = false;
        }
    }
}
